JP3971478B2 - Method for detecting decompression tire in vehicle - Google Patents
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- B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
- B60C23/06—Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle
- B60C23/061—Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle by monitoring wheel speed
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Regulating Braking Force (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車、トラック、バスなどに好適な、車両における減圧したタイヤを検出する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の方法は、タイヤの回転半径を比較することによって、車両の空気が抜けたか、または部分的に空気が抜けたタイヤを検知している。こうしたシステムは、電子式アンチ−ロック−ブレーキシステム(ABS)からの信号などの車輪速度信号を利用し、各車輪信号を様々な方法で比較して、1つの車輪が他の車輪よりも著しく速く回転しているかどうかを決定するが、これはタイヤの減圧によって回転半径が減少したことを意味している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本願発明者は、空気が抜けたか、または部分的に空気が抜けたタイヤのばあい、タイヤの半径方向外側円周のトレッド部に作用する遠心力の増大により、回転速度と共に回転半径が著しく増大するということを見出した。この現象は、普通に空気を入れたタイヤでも、非常に限定された程度で発生することがあるが、トレッド部がケーシング・プライに対する張力によって抑制されていない減圧タイヤのばあいには明らかにその程度は大きくなる。
【0004】
その結果、減圧を検知するために減圧警報システムが比較する速度信号の差が、車両速度が増大するにつれて減少する。実際、車両速度が非常に大きいばあい、減圧タイヤは、普通に空気を入れたタイヤの直径よりも大きくなることがあり、このため減圧警報システムが、他の正常空気圧のタイヤが明らかに減圧していると検知することがある、ということが判明している。
【0005】
したがって、本発明の目的は、誤った警報を発することなく、車両速度が増大しても、必要な感度を維持する移動車両における減圧タイヤを検知する方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両における減速タイヤの検出方法は、左前輪、右前輪、左後輪および右後輪の各車輪における車輪速度センサーからの角速度信号値C1、C2、C3およびC4を比較し、タイヤの回転半径を比較することによる車両における減圧タイヤの検出方法であって、該検出方法は、
前記4つの角速度信号値C1−C4を中央処理装置で処理して、一対の対角線上にある車輪からの信号値の和から他の一対の対角線上にある車輪からの信号値の和を引き、その結果を前記和の平均値の百分率として
DEL’=(C1+C4−C2−C3)×50/
[(C1+C2+C3+C4)/4]
とあらわすことによる、通常走行におけるエラー値DEL’を計算するステップ、および前記エラー値DEL’が、0.05であるDEL’MIN値と0.5であるDEL’MAX値とのあいだにあるか否かを検知し、かつ、DEL’が前記範囲にある場合はタイヤ角速度信号値C1−C4を互いに比較することによってどのタイヤが明らかに減圧しているのかを決定し、最後に車両のタイヤ警報表示器を操作して特定のタイヤが減圧していることをドライバーに警告するステップを含んでおり、さらに
前記DEL’範囲の確定前にDEL’が訂正されるステップとして、
前記車輪速度信号値C1−C4から、つぎの式であらわされる車両速度SPD
SPD=(C1+C2+C3+C4)/(4×KPHFAC)
(ただし、KPHFACは速度単位あたりの車輪速度センサ毎の車輪速度信号の数をあらわす定数である)
を決定するステップと、
前記DEL’計算ステップにおいて、各一定速度に対してエラー値DEL’を計算し、
各一定速度CSP1−CSPnでのDEL’を基準速度REFSPDでのエラー値DEL’で割った比率の縦軸値と、各一定速度CSP1−CSPnを基準速度REFSPDで割った比率SPDQTの平方の横軸値との二次元デカルトグラフをプロットし、
図上の点を通る最適直線を決定し、
前記SPDELFACを、SPNSがゼロであるときの縦軸の1.0より上の切片としてグラフから読み取るステップからなる校正手続によって決定される速度係数であることを特徴とし、
前記校正手続において、通常走行中に前記算出されたエラー値DEL’を修正係数SPDELCORで割ることにより修正エラー値DELを繰り返し算出し、タイヤが減圧しているか否かを判定するために、前記エラー値DEL’に代えてその時点の車両速度に対して算出された修正エラー値DELを使用する
ことを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明のさらなる特徴は、単なる例示にすぎないが、添付図面を用いた以下の実施例の説明から明らかになるであろう。
【0008】
図1は、4つの車輪を有する車両に関する減圧警報装置を示す概略図、および図2はグラフ的な方法による速度係数SPDELFACの決定を示す概略図である。
【0009】
図1に示す装置は、4つの車輪1、2、3および4を有する車両のための減圧報告装置を提供する。車輪1および2は、それぞれ左前方および右前方の車輪であり、車輪3および4は、それぞれ左後方および右後方の車輪である。各車輪は、当該車輪と関連した歯車装置を有しており、その歯車装置は、電子式車両滑り防止装置(一般にABSブレーキシステムとして知られている)のために用いられる形式の磁気ピックアップからなり、ディジタル信号を供給するように設計されかつ適合された種類のものである。各ピックアップは、このばあいには、ABSシステムと同様のディジタル信号を用いる減圧警告検知装置にさらに連結される。
【0010】
4つの車輪のそれぞれからの電子信号は、ケーブル5を介して中央処理装置(CPU)10の4つの独立した入力6、7、8および9に送られる。4つの独立した表示灯12、13、14および15が、各車輪1、2、3および4に1つずつ設けられる。これらの表示灯は、最も便利なように車両のダッシュボートに備え付けることができる。
【0011】
中央処理装置10は、基本的にはマイクロプロセッサであって、4つの信号を監視するとともに、減圧したタイヤを警告する表示灯を操作するべく外部信号を送るべきかどうかを決定するために、その4つの信号を比較する。車両がすでにABSシステムを装備しているばあいには、マイクロプロセッサ10は、ABSシステムと同じマイクロプロセッサとしてもよい。また、別のマイクロプロセッサを装備してもよい。
【0012】
5秒間の車輪1、2、3および4のそれぞれからの全ディジタルパルス信号の値は、それぞれC1、C2、C3およびC4である。中央処理装置10は、表示灯12、13、14または15のひとつに、減圧警告信号を送るかどうかを決定するために、以下に述べるようにこれらの値を計算する。
【0013】
本発明の方法は、通常走行において、4つの角速度信号値C1−C4を中央処理装置10で処理してエラー値DEL’を決定することによって進行し、この処理は、一対の対角線上にある車輪からの信号値の和から他の一対の対角線上にある車輪からの信号値の和を引き、その結果を前記和の平均値の百分率として、たとえば
DEL’=(C1+C2−C2−C3)×50/[(C1+C2+C3+C4)/4]
とあらわすことにより行なわれる。
【0014】
しかしながら、エラー値DEL’の大きさは、速度と共に減少するので、4つの車輪の速度信号値C1−C4を平均し、速度単位あたりの車輪センサ毎の車輪速度信号の数である定数KPHFACで割って、つぎのとおり車両速度SPDを決定し、
SPD=(C1+C2+C3+C4)/(4×KPHFAC)
ついで、DEL’値を修正係数SPDELCORによって修正して修正エラー値DELをうる必要がある。
【0015】
修正係数SPDELCORは、3つの車輪、たとえば、車輪2、3および4には正常のスケジュール圧まで空気を入れ、残りのタイヤを減圧した状態で、複数個nの一定速度CSP1−CSPnで、車両を直線走行させることで構成される修正手続から決定される。複数の一定速度CSP1−CSPnは、望ましくは、実質的に車両の速度範囲能力にわたり、かつ基準速度REFSPDとして選定された特定の速度を含んでいる。一定速度CSP1−CSPnは、たとえば、60、80、100、120、140、160kphおよびそれ以上からなり、基準速度REFSPDは、120kphとするのが好ましい。減圧タイヤは、望ましくは、その正常圧力の30%だけ減圧させる。
【0016】
各々の一定速度CSP1−CSPnで、車輪速度値C1−C4をモニタリングし、エラー値DEL’を計算する。つぎに、n個の一定速度それぞれについて、基準速度REFSPDでのエラー値DEL’で割ったその速度でのエラー値DEL’の比率DELCORQOT、および基準速度REFSPDで割った一定速度の比率SPDQOTが決定される。ついで、図2に示すように各々の一定速度CSP1−CSPnについて、水平X軸にプロットしたSPDQOTの値の平方に対して、垂直Y軸にプロットしたDDELCORQOTの値の二次元デカルトX−Yグラフがえられる。
【0017】
つぎに、決定の手順は、最小二乗法などの別の手段によって、それぞれ一定速度CSP1−CSPnに対応するグラフのデータ・ポイントを通る最適値を示す直線BSTRLを描くか、または、それを導くことに進む。ついで、速度係数SPDELFACが、図2に示すようにDELCORQOTのY軸の上の直線BSTRLの1.0より上の切片に等しく設定される。
【0018】
つぎに、以下の関係から、SPDELFACを用いて、修正係数SPDELCORを決定する。
【0019】
SPDELCOR=1.0+[SPDELFAC×(1−SPNS)]
ここで、SPNSは、車両速度SPDと基準速度REFSPDの比率の平方である速度数平方である。こうして、つぎの関係から、修正したエラー値DELがえられる。
【0020】
DEL=DEL’/SPDELCOR
ついで、中央処理装置10は、修正エラー値DELの大きさが0.05である最小値と0.5である最大値とのあいだにあるかどうかを決定するステップを実行し、あいだにあるばあい、中央処理置は、いずれの車輪が最も速く回転しているかを決定するために車輪の角速度信号値C1−C4を互いに比較する別のステップを実行する。車両のタイヤ警報表示器が作動され、当該車輪のタイヤが減圧したことをドライバーに警告する。
【0021】
好ましい方法では、部分的に減圧した車輪1のタイヤを用いて校正手続を実行する。
【0022】
さらに好ましい方法では、校正手続を4回繰り返し、その度に、部分的に減圧した異なるタイヤを用い、各々の車輪に対する個別の速度係数SPDELFACの値を決定する。つぎに、エラー値DEL’の値が0.05〜0.5の範囲であると検知されたばあいに、中央処理装置が車輪速度を比較して、いずれが減圧タイヤであるかを決定し、その車輪に対する速度係数SPDELFACの特定の値を使用して、修正エラー値DELを決定するように、この方法を変更する。
【0023】
したがって、本発明は、速度が増大しても必要な感度を維持する、車両における減圧タイヤを検出する方法を提供する。
【0024】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、車両速度が増大しても誤った警報を発することがなく、必要な感度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】4つの車輪を有する車両に関する減圧警報装置を示す概略図である。
【図2】グラフ的な方法による速度係数SPDELFACの決定を示す概略図である。
【符号の説明】
1、2、3、4 車輪
10 中央処理装置
12、13、14、15 表示灯[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for detecting a decompressed tire in a vehicle, which is suitable for passenger cars, trucks, buses, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventional methods detect tires that have been deflated or partially deflated by comparing tire turning radii. Such systems utilize wheel speed signals, such as signals from an electronic anti-lock-brake system (ABS), comparing each wheel signal in various ways, and one wheel is significantly faster than the other. It is determined whether or not it is rotating, which means that the radius of rotation has been reduced by the decompression of the tire.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of a tire that has been deflated or partially deflated, the inventor of the present application has an increase in centrifugal force acting on the tread portion of the radially outer circumference of the tire, so that the radius of rotation increases with the rotational speed. We found that it increased significantly. This phenomenon can occur to a very limited extent even in tires that are normally inflated, but this is clearly the case with decompression tires where the tread is not restrained by the tension on the casing ply. The degree gets bigger.
[0004]
As a result, the difference in speed signal that the reduced pressure alarm system compares to detect the reduced pressure decreases as the vehicle speed increases. In fact, if the vehicle speed is very high, the decompression tire can be larger than the diameter of a normally inflated tire, so that the decompression alarm system will clearly depressurize other normal pressure tires. It has been found that it may be detected that
[0005]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for detecting decompression tires in a moving vehicle that maintains the required sensitivity even when the vehicle speed increases without issuing a false alarm.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The method for detecting a deceleration tire in a vehicle according to the present invention compares the angular velocity signal values C1, C2, C3, and C4 from the wheel speed sensors at the left front wheel, right front wheel, left rear wheel, and right rear wheel. A method for detecting a decompression tire in a vehicle by comparing turning radii, the detection method comprising:
The four angular velocity signal values C1-C4 are processed by the central processing unit, and the sum of the signal values from the wheels on the other pair of diagonal lines is subtracted from the sum of the signal values from the wheels on the other pair of diagonal lines, The result is expressed as a percentage of the average value of the sum DEL ′ = (C1 + C 4 −C2−C3) × 50 /
[(C1 + C2 + C3 + C4) / 4]
And calculating the error value DEL ′ in normal driving, and whether the error value DEL ′ is between a DEL′MIN value of 0.05 and a DEL′MAX value of 0.5 detects whether, and, if the DEL 'is in the range to determine which tire is apparently reduced pressure by comparing with one another the tire angle velocity signal values C1-C4, the end of the vehicle tire Operating the alarm indicator to warn the driver that a particular tire is depressurized;
As a step in which DEL ′ is corrected before the determination of the DEL ′ range,
From the wheel speed signal value C1-C4, the vehicle speed SP D represented by the following equation:
SPD = (C1 + C2 + C3 + C4) / (4 × KPHFAC)
(However, KPHFAC is a constant that represents the number of wheel speed signals for each wheel speed sensor per speed unit.)
A step of determining
In the DEL ′ calculation step, an error value DEL ′ is calculated for each constant speed,
The vertical axis of the ratio obtained by dividing DEL 'at each constant speed CSP1-CSPn by the error value DEL' at the reference speed REFSPD, and the horizontal axis of the square of the ratio SPQT obtained by dividing each constant speed CSP1-CSPn by the reference speed REFSPD Plot a 2D Cartesian graph with values,
Determine the best straight line through the points on the diagram,
The SPDELFAC is a rate factor determined by a calibration procedure consisting of reading from the graph as an intercept above 1.0 on the vertical axis when SPNS is zero,
In the calibration procedure, the correction error value DEL is repeatedly calculated by dividing the calculated error value DEL ′ by the correction coefficient SPDELCOR during normal driving, and the error is determined in order to determine whether or not the tire is depressurized. Instead of the value DEL ', a correction error value DEL calculated with respect to the vehicle speed at that time is used .
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Further features of the present invention will be apparent from the following description of embodiments with the aid of the accompanying drawings, which are merely exemplary.
[0008]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a decompression alarm device for a vehicle having four wheels, and FIG. 2 is a schematic diagram illustrating determination of a speed coefficient SPDELFAC by a graphical method.
[0009]
The apparatus shown in FIG. 1 provides a decompression reporting device for a vehicle having four
[0010]
The electronic signals from each of the four wheels are sent via
[0011]
The
[0012]
The values of all digital pulse signals from each of the
[0013]
The method of the present invention proceeds by processing the four angular velocity signal values C1-C4 in the
It is performed by expressing.
[0014]
However, since the magnitude of the error value DEL ′ decreases with speed, the speed signal values C1-C4 of the four wheels are averaged and divided by the constant KPHFAC, which is the number of wheel speed signals per wheel sensor per speed unit. The vehicle speed SPD is determined as follows,
SPD = (C1 + C2 + C3 + C4) / (4 × KPHFAC)
Next, it is necessary to correct the DEL ′ value by the correction coefficient SPDELCOR to obtain a correction error value DEL.
[0015]
The correction coefficient SPDELCOR is applied to the three wheels, for example, the
[0016]
At each constant speed CSP1-CSPn, the wheel speed values C1-C4 are monitored and an error value DEL ′ is calculated. Next, for each of the n constant speeds, the ratio DELCORQOT of the error value DEL 'at that speed divided by the error value DEL' at the reference speed REFSPD and the ratio SPDQOT of the constant speed divided by the reference speed REFSPD are determined. The Next, as shown in FIG. 2, for each constant speed CSP1-CSPn, a two-dimensional Cartesian XY graph of DDLCORQOT values plotted on the vertical Y axis versus square of SPDQOT values plotted on the horizontal X axis is shown. available.
[0017]
Next, the determination procedure draws or derives a straight line BSTRL that represents the optimum value through the data points of the graph, each corresponding to a constant velocity CSP1-CSPn, by another means such as least squares. Proceed to The velocity factor SPDELFAC is then set equal to the intercept above 1.0 of the straight line BSTR on the Y axis of DELCORQOT as shown in FIG.
[0018]
Next, the correction coefficient SPDELCOR is determined using SPDELFAC from the following relationship.
[0019]
SPDELCOR = 1.0 + [SPDELFAC × (1-SPNS)]
Here, SPNS is a speed number square which is the square of the ratio of the vehicle speed SPD and the reference speed REFSPD. Thus, the corrected error value DEL is obtained from the following relationship.
[0020]
DEL = DEL '/ SPDELCOR
The
[0021]
In a preferred method, the calibration procedure is carried out using the tire of the
[0022]
In a further preferred method, the calibration procedure is repeated four times, each time using different tires that are partially depressurized and determining the value of the individual speed factor SPDELFAC for each wheel. Next, when it is detected that the value of the error value DEL ′ is in the range of 0.05 to 0.5, the central processing unit compares the wheel speed to determine which is the decompression tire. The method is modified to determine the corrected error value DEL using the specific value of the speed factor SPDELFAC for that wheel.
[0023]
Accordingly, the present invention provides a method for detecting a decompressed tire in a vehicle that maintains the required sensitivity as speed increases.
[0024]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, even if the vehicle speed increases, a false alarm is not issued and the necessary sensitivity can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a depressurization alarm device for a vehicle having four wheels.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the determination of a speed factor SPDELFAC by a graphical method.
[Explanation of symbols]
1, 2, 3, 4
Claims (4)
前記4つの角速度信号値C1−C4を中央処理装置で処理して、一対の対角線上にある車輪からの信号値の和から他の一対の対角線上にある車輪からの信号値の和を引き、その結果を前記和の平均値の百分率として
DEL’=(C1+C4−C2−C3)×50/
[(C1+C2+C3+C4)/4]
とあらわすことによる、通常走行におけるエラー値DEL’を計算するステップ、および前記エラー値DEL’が、0.05であるDEL’MIN値と0.5であるDEL’MAX値とのあいだにあるか否かを検知し、かつ、DEL’が前記範囲にある場合はタイヤ角速度信号値C1−C4を互いに比較することによってどのタイヤが明らかに減圧しているのかを決定し、最後に車両のタイヤ警報表示器を操作して特定のタイヤが減圧していることをドライバーに警告するステップを含んでおり、
さらに前記DEL’範囲の確定前にDEL’が訂正されるステップとして、
前記車輪速度信号値C1−C4から、つぎの式であらわされる車両速度SPD
SPD=(C1+C2+C3+C4)/(4×KPHFAC)
(ただし、KPHFACは速度単位あたりの車輪速度センサ毎の車輪速度信号の数をあらわす定数である)
を決定するステップと、
前記修正係数SPDELCORがつぎの式
SPDELCOR=1.0+[SPDELFAC×(1−SPNS)]
により決定されるステップと、
前記SPNSが車両速度SPDと基準速度REFSPDの比率の平方、すなわちSPNS=(SPD/REFSPD)×(SPD/REFSPD)である速度係数の平方であり、前記SPDELFACが、
3つの車輪には正常のスケジュール圧まで空気を入れかつ残りのタイヤを減圧した状態で、実質的に速度範囲能力のすべてにわたりかつ基準速度REFSPDを含む、複数個nの一定速度CSP1−CSPnで車両を直線走行させ、
前記DEL’計算ステップにおいて、各一定速度に対してエラー値DEL’を計算し、
各一定速度CSP1−CSPnでのDEL’を基準速度REFSPDでのエラー値DEL’で割った比率の縦軸値と、各一定速度CSP1−CSPnを基準速度REFSPDで割った比率SPDQTの平方の横軸値との二次元デカルトグラフをプロットし、
図上の点を通る最適直線を決定し、
前記SPDELFACを、SPNSがゼロであるときの縦軸の1.0より上の切片としてグラフから読み取るステップからなる校正手続によって決定される速度係数であることを特徴とし、
前記校正手続において、通常走行中に前記算出されたエラー値DEL’を修正係数SPDELCORで割ることにより修正エラー値DELを繰り返し算出し、タイヤが減圧しているか否かを判定するために、前記エラー値DEL’に代えてその時点の車両速度に対して算出された修正エラー値DELを使用することを特徴とする方法。Comparison of angular velocity signal values C1, C2, C3 and C4 from wheel speed sensors at the left front wheel, right front wheel, left rear wheel and right rear wheel, and comparison of tire turning radii, A detection method comprising:
The four angular velocity signal values C1-C4 are processed by the central processing unit, and the sum of the signal values from the wheels on the other pair of diagonal lines is subtracted from the sum of the signal values from the wheels on the other pair of diagonal lines, The result is expressed as a percentage of the average value of the sum. DEL ′ = (C1 + C 4 −C2−C3) × 50 /
[(C1 + C2 + C3 + C4) / 4]
And calculating the error value DEL ′ in normal driving, and whether the error value DEL ′ is between a DEL′MIN value of 0.05 and a DEL′MAX value of 0.5 detects whether, and, if the DEL 'is in the range to determine which tire is apparently reduced pressure by comparing with one another the tire angle velocity signal values C1-C4, the end of the vehicle tire Operating the alarm indicator to warn the driver that a particular tire is under pressure,
Furthermore, as a step in which DEL ′ is corrected before the determination of the DEL ′ range,
From the wheel speed signal value C1-C4, the vehicle speed SP D represented by the following equation:
SPD = (C1 + C2 + C3 + C4) / (4 × KPHFAC)
(However, KPHFAC is a constant that represents the number of wheel speed signals for each wheel speed sensor per speed unit.)
A step of determining
The correction coefficient SPDELCOR is given by
SPDELCOR = 1.0 + [SPDELFAC × (1-SPNS)]
Steps determined by:
The SPNS is the square of the ratio of the vehicle speed SPD and the reference speed REFSPD, that is, the square of the speed coefficient of SPNS = (SPD / REFSPD) × (SPD / REFSPD), and the SPDELFAC is
Three wheels with a constant speed CSP1-CSPn of n, including substantially the entire speed range capability and including the reference speed REFSPD, with air up to normal schedule pressure and the remaining tires reduced. Run straight,
In the DEL ′ calculation step, an error value DEL ′ is calculated for each constant speed,
The vertical axis of the ratio obtained by dividing DEL 'at each constant speed CSP1-CSPn by the error value DEL' at the reference speed REFSPD, and the horizontal axis of the square of the ratio SPQT obtained by dividing each constant speed CSP1-CSPn by the reference speed REFSPD Plot a 2D Cartesian graph with values,
Determine the best straight line through the points on the diagram,
The SPDELFAC is a rate factor determined by a calibration procedure consisting of reading from the graph as an intercept above 1.0 on the vertical axis when SPNS is zero,
In the calibration procedure, the correction error value DEL is repeatedly calculated by dividing the calculated error value DEL ′ by the correction coefficient SPDELCOR during normal driving, and the error is determined in order to determine whether or not the tire is depressurized. A method of using a corrected error value DEL calculated for the current vehicle speed instead of the value DEL ′ .
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